DE19850578C1 - Temperatur-Meßumformer - Google Patents
Temperatur-MeßumformerInfo
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Abstract
Es wird ein Temperatur-Meßumformer angegeben, der einen Mikroprozessor aufweist, welcher die Signale eines Temperatursensors verarbeitet. Hierbei werden die Betriebstemperaturen des Temperatursensors und die dazugehörigen Betriebszeiten in einem Speicher akkumulativ aufgezeichnet, um sodann durch eine Abfrage dieser akkumulierten Beanspruchung eine präventive Wartung vorzunehmen.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Temperatur-Meßumformer nach dem
Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Die
EP 0 262 658 B1 und die EP 0 266 553 A2 der Patentinhaberin zeigen den Aufbau derartiger
Meßumformer. Diesen Dokumenten kann der Gesamtaufbau eines Systems, in welchem
der Meßumformer betrieben wird, sowie der interne Aufbau des Meßumformers und einer
Dialogeinheit, die an eine im System vorhandene Zweidraht-Leitung anschließbar ist,
entnommen werden.
Der Meßwertumformer ist mit einem Mikroprozessor und zugeordnetem Festwertspeicher
und Speicher mit wahlfreiem Zugriff ausgestattet, so daß er z. B. die Signale eines
Temperatursensors nach entsprechender Analog/Digital-Wandlung verarbeiten und über
eine Schnittstelle auf der Zweidraht-Leitung ausgeben kann. Andererseits können über die
an die Zweidraht-Leitung angeschlossene Dialogeinrichtung Einstellungen, Kalibrierungen
und Ablesungen bezüglich des Temperatursensors vorgenommen werden.
Der an den Meßwertumformer angeschlossene Temperatursensor kann hierbei
unterschiedlicher Art sein, z. B. durch ein Thermoelement oder einen Widerstandssensor
usw. vorgegeben sein. Derartige Temperatursensoren besitzen eine unterschiedliche
Lebensdauer, die vom Typ des eingesetzten Sensors und den Betriebsbedingungen des
Sensors abhängt.
Aus der DE 195 16 481 A1 ist eine Einrichtung zum Erfassen und Speichern von Daten
eines Steuergeräts bekannt, wobei Daten derjenigen Betriebsgrößen erfaßt werden, die eine
Auswirkung auf die Zuverlässigkeit des Steuergeräts haben. Der dort offenbarte
Algorithmus ist jedoch zu ungenau. Bezüglich weiteren Standes der Technik wird auf
DE 81 29 177 U1 und DE 42 26 379 A1 verwiesen.
Da die Temperatursensoren in einer gesteuerten Anlage dort eingesetzt werden, wo
Istwerte zu messen sind, beeinträchtigt ein Ausfall eines solchen Sensors u. U. die
Regelung des gesamten Prozesses.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Temperatur-Meßumformer
anzugeben, der einen Hinweis auf einen möglichen Ausfall des an ihn angeschlossenen
Temperatursensors gibt, so daß eine präventive Wartung ermöglicht wird.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des
Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Meßumformers sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Anhand eines in der einzigen Figur der beiliegenden Zeichnung dargestellten
Flußdiagrammes sei die Erfindung im folgenden näher erläutert.
Der dargestellte Algorithmus für die Erfassung der akkumulierten Beanspruchung des
Sensors startet mit einem Block 10, in welchem die Temperatur des Temperatursensors
gemessen wird. Anschließend wird in einem Block 12 die seit der letzten Messung
verstrichene Zeit berechnet. In einem nachfolgenden Block 14 wird das
Temperatursegment X, d. h. der Bereich bzw. das Band bestimmt, innerhalb dessen
Temperatur der Sensor aktuell betrieben wird. In diesem Zusammenhang sei angemerkt,
daß der gesamte Temperaturbereich in vom Anwender definierbare Temperatursegmente
aufgeteilt ist. Der Anwender kann hierbei die Anzahl der Temperatursegmente und für
jedes Temperatursegment individuell die Breite bestimmen. Sodann wird in einem Block
16 zu dem festgelegten Temperatursegment die verstrichene Zeit addiert, wodurch die
Beanspruchung des Sensors in diesem Segment festgelegt ist. Hierbei liegt es auf der
Hand, daß eine Temperatur von 1000°C gegenüber einer Temperatur von 100°C über den
gleichen Zeitraum eine sehr viel höhere Beanspruchung für den Sensor darstellt.
Anschließend wird in dem Block 18 geprüft, ob das aktuelle Segment X dem zuletzt
festgestellten Segment entspricht. Ist dies der Fall, so kehrt die Schleife zu ihrem Ausgang
zurück. Ist dies nicht der Fall, so hat ein Segmentwechsel stattgefunden, was im Block 20
erfaßt wird. Hierbei wird im Block 20 das Stattfinden eines Segmentwechsels gezählt. Des
weiteren werden die Anzahl der Segmente erfaßt, die zwischen dem aktuellen Segment X
und dem zuletzt festgestellten Segment liegen. Das Vorliegen eines Segmentwechsels und
die Anzahl der übersprungenen Segmente stellen nämlich auch ein Kriterium dar, mit Hilfe
dessen die Alterung des Sensors bestimmt werden kann. Im Anschluß wird im Block 22
das zuletzt erfaßte Segment durch das aktuelle Segment X ersetzt und die Schleife kehrt zu
ihren Ausgang zurück.
Die auf diese Weise akkumulierte Beanspruchung kann in einem Speicher abgelegt werden
und durch die Dialogeinheit abgefragt werden, so daß bei Bekanntsein des verwendeten
Sensors aufgrund der ermittelten bisherigen Beanspruchung ein möglicher Austausch des
Sensors geplant werden kann.
Claims (4)
1. Temperatur-Meßumformer mit einem die Signale eines Temperatursensors
verarbeitenden Mikroprozessor, wobei die Betriebstemperaturen des
Temperatursensors und die dazugehörigen Betriebszeiten erfaßt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß
- a) der Temperaturbereich, innerhalb dessen der Temperatursensor betrieben wird, in Segmente unterteilt ist,
- b) das zu der aktuell ermittelten Betriebstemperatur zugehörige aktuelle Segment ermittelt wird,
- c) die Betriebszeit des Temperatursensors im Segment zu demselben addiert wird, und daß die hierdurch ermittelte Beanspruchung in einem Speicher akkumulativ aufgezeichnet wird,
- d) verglichen wird, ob das aktuell ermittelte Segment dem zuletzt ermittelten Segment entspricht,
- e) die Anzahl der Wechsel zwischen dem aktuellen Segment und dem zuletzt ermittelten Segment ermittelt wird, und daß diese Beanspruchung ebenfalls im Speicher akkumulativ aufgezeichnet wird,
- f) die akkumulativen Beanspruchungen des Temperatursensors abfragbar sind.
2. Temperatur-Meßumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß im Zusammenhang mit Merkmal e) die Anzahl der Segmente ermittelt wird, die
zwischen dem aktuellen Segment und dem zuletzt ermittelten Segment liegen, und daß
hierdurch die Beanspruchung beeinflußt wird.
3. Temperatursensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzahl und Breite der Segmente vom Anwender definierbar sind.
4. Temperatur-Meßumformer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß den Segmenten unterschiedliche Gewichte
zugeordnet sind.
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